Rubens Eric
Zanovello de Godoi
eric.godoi@monsanto.com
 Semillas
de la Tecnología
La producción
actual de semillas de maíz híbrido es el
resultado de aproximadamente 70 años de
avances científicos y tecnológicos, desde el
lanzamiento del primer híbrido comercial en
el Brasil, en 1919, hasta nuestros días, con
el avance y aparición de los primeros
híbrido genéticamente modificados,
evidenciando el gran avance de la moderna
agricultura brasileña. La importancia de las
semillas híbridas para el cultivo del maíz
queda demostrada cuando se compara la
evolución de la superficie sembrada con
semillas híbridas y la productividad en
toneladas por hectárea (ton/ha).
En los últimos cuatro años, la superficie
sembrada con semillas híbridas de maíz saltó
de 8,2 millones de hectáreas a 10,3 millones
(Gráfico 1), y en el mismo período, el
incremento en el rendimiento fue superior al
17%.
Gráfico 1 - Evolución del mercado de
semillas híbridas en millones de hectáreas
de las últimas 4 cosechas
A pesar de la interferencia de varios
factores, se puede inferir que este
incremento de productividad también muestra
una correlación con el aumento del uso de
semillas híbridas. Ese mismo hecho fue
observado históricamente en otras partes del
mundo, cuando se avanza en tecnología, tal
como se muestra e el Gráfico 2. En los EUA,
hasta la década de 1930, se utilizaba
solamente variedades (llamadas de
"polinización abierta"), y en las décadas
siguientes hasta hoy, solo híbridos,
comenzado con los híbridos dobles, cambiando
posteriormente a los híbridos simples, y
actualmente, híbridos simples genéticamente
modificados en gran volumen (los llamados
híbridos "Biotech").
Gráfico 2. - Promedio de productividad del
maíz en Estados Unidos desde la Guerra civil
hasta nuestros días
El maíz híbrido
Conceptualmente, el maíz híbrido explora una
de las más conocidas y valiosas
contribuciones prácticas del mejoramiento
genético al ser humano y a la agricultura
mundial, que es el "vigor del híbrido" (o
heterosis), descubierto hace 100 años atrás
por George H. Shull (1908,1909). Desde su
descubrimiento, diversos eventos siguieron,
hasta nuestros días donde ya es posible
contar con el uso de híbridos comerciales de
maíz transgénico o genéticamente
modificados, que representan lo que es lo
más moderno en el sector.
En la campaña de verano de 2008/09, el
Brasil ya cuenta con esta tecnología, como
es el caso del maíz "YieldGard®", que además
de los beneficios de control (Broca del
colmo) y de supresión (Lagarta del cartucho
y Lagarta de la Mazorca), puede traer
beneficios para el medio ambiente con la
sensible reducción del uso de insecticidas,
agua y diesel. Se puede atribuir a las
semillas de maíz, además de esos beneficios
más conocido de tolerancia a plagas y
herbicidas, un mejoramiento en la calidad
nutricional y, en un futuro próximo,
tolerancia a enfermedades, al estrés hídrico
y un mejor aprovechamiento del Nitrógeno.
En qué consiste el "vigor del híbrido"?
Ello ocurre al realizarse cruzamientos
programados entre linajes endogámicos
divergentes (genéticamente diferentes), que
son las unidades fundamentales para el
desarrollo de programas de producción de
semillas de maíz híbrido. Los linajes son
poco productivos en general, pues para
obtenerlos, las plantas de maíz son
fecundadas manualmente, con lo que se pierde
productividad (cuatro veces inferior a los
híbridos en general, o menos), representando
el talón de Aquiles en la producción de
semillas. El primer híbrido a ser producido
fue el híbrido simple, como muestra el
ejemplo de la Figura, donde se evidencia la
progresiva pérdida de vigor y,
consecuentemente, de productividad a los
alargo de las autofecundaciones.
Existen varios tipos de híbridos, todos
ellos constituidos de linajes. Algunos
fueron pensados para viabilizar la
producción económica de semillas, como es el
caso del híbrido doble creado por Donald
Jones en 1918. Este investigador trató de
eliminar un problema de baja productividad
de semillas de las hembras de los primeros
híbridos simples, que eran linajes de bajo
rendimiento de semillas. Utilizó como hembra
el mismo híbrido formado entre dos linajes,
lo que significó bastantes más semillas. En
este tipo de híbrido, se disminuyó un poco
de vigor, pero se viabilizó en la época, la
producción económica de semillas.
Actualmente, se avanza hacia el uso de
híbridos con menor número de linajes, como
es el caso de los híbridos triples (hembra
HS y macho linaje), híbridos simples
modificados (hembra HS entre linajes
relacionados y macho linaje), y el simple
puro (cruzamiento solo entre linajes). Por
esa razón, las empresas estimulan y
direccional a sus mejoradotes
(investigadores especializados en la
generación de nuevos híbridos) a la
selección de linajes que produzcan buenos
híbridos, pero sin perder de vista las
características favorables a la producción
económica de semillas. Es en este aspecto
que las modernas tecnologías de ingeniería
genética, como los marcadores moleculares y
el uso de di-haploides, pueden auxiliar a
los mejoradotes a reducir el número de
ciclos y aumentar la efectividad de la
selección. En contrapartida, se trata de un
nivel de tecnología que no está disponible
para todas las empresas del sector, pues
exige inversiones continuas de millones de
dólares, existiendo empresas alrededor del
mundo que invierten cerca de U$ 2 millones
por día en investigaciones agrícolas.
Planificación de la producción, un desafío
constante
La planificación de la producción de
semillas híbridas es uno de los puntos más
críticos en este sector, pues depende una
programación perfectamente alineada con el
mercado, las oportunidades y las tendencias.
Todo proceso industrial requiere de una
buena conexión entre el análisis de
marketing, ventas y producción, para
determinar el volumen correcto de productos,
pero en el caso del mercado de semillas,
ello implica un particular desafío. Es
necesario tener muy bien identificadas las
necesidades de los agricultores y del
mercado, donde diversos eventos pueden
llevar a un cambio radical en la
planificación, incluso influyendo el rumbo
de las investigaciones de los mejoradotes,
como en el caso de las nuevas enfermedades.
Otro hecho que muestra la importancia de
esta anticipación, es que, para algunos
tipos de híbridos, se necesitan estimaciones
de producción de hasta tres campañas, así
como para los híbridos simples modificados,
híbridos triples y también en el caso del
híbrido doble. Este último se toma como
ejemplo por ser el más complejo, pues para
obtenerlo, se debe aumentar la cantidad de
semillas de los linajes "A", "B", "C" y "D"
en una campaña. En otra, se cruza el "A" con
el "B" para formar el macho híbrido simple
"AB", y también se cruza los linajes "C" con
"D" para formar la hembra híbrido simple
"CD". Finalmente, en la tercera, se produce
la semilla del híbrido doble "ABCD" a través
del cruzamiento de dos híbridos simples "AB"
con el "CD". En verdad, en la planificación
de la producción, esto se hace de atrás para
adelante, comenzando por estimar cuándo será
la venta de semillas del híbrido final y,
sobre la base de la productividad histórica
de semillas de hembras y machos, se debe
prever los requerimientos de semillas de
híbridos simples, parentales y linajes.
Existe otro factor que implica también un
desafío constante en la producción de
semillas: el clima. La primera parte de la
"fábrica" de semillas está a cielo abierto,
es decir, es en el campo donde las semillas
son producidas y, por lo tanto, están
sujetas a variaciones de las condiciones
climáticas que muchas veces pueden ocasionar
pérdidas considerables debido a lluvias en
la cosecha, heladas, sequías, etc.
Para países como los EUA, que está en otro
hemisferio, existe mayor necesidad de
planificación de la producción, lo que se
entiende fácilmente por la ocurrencia de
inviernos rigurosos. En el Brasil, en muchos
de sus estados, se puede producir semillas
en dos campañas (verano e invierno). De esa
forma, también Argentina, Bolivia y Chile
pueden producir semillas durante el invierno
del hemisferio norte y posteriormente,
exportar semillas listas para la siembra, lo
que representa una importante fuente de
divisas. Se exportan semillas híbridas no
solamente para los Estados Unidos, sino
también hacia otros países de América Latina
que tienen diferentes dificultades de
producción. Hay otro camino inverso, cuando
es necesaria la importación de semillas en
ciertas situaciones, como las posibilidades
de utilizar los recursos genéticos de
diferentes filiales internacionales y
también, de laboratorios de ingeniería
genética de la casa matriz, para estudios o
introducción de genes en linajes parentales.
Esas semillas vuelven en pocas cantidades al
país de origen para su posterior incremento
y producción de híbridos.
Cuellos de botella en la producción de semillas
de alta calidad
En los últimos dos años se ha visto un
cambio importante en el escenario mundial de
los comodities y, particularmente para el
maíz; los stocks están muy bajos, elevando
los precios de los alimentos. La industria
de semillas sufrió así un gran impacto,
aumentando rápidamente su demanda. Este
aumento puede llevar a "cuellos de botella"
en la producción de semillas de alta
calidad, si algunos aspectos no pueden ser
previstos. Las empresas de semillas están
visualizando este momento y están
invirtiendo millones de dólares en la
expansión de sus instalaciones para elevar
considerablemente su capacidad.
Para tener volumen y calidad es necesario
adquirir máquinas de última generación para
dichas expansiones (ver fotografías más
abajo), equipando las unidades de
beneficiado de semillas ("UBS") e iniciando
la introducción de innovaciones
tecnológicas, como las máquinas de
separación de semillas dañadas a través de
imágenes de alta resolución y filtros de
colores, los llamados "color sorters". Esos
equipos son capaces de separar las semillas
atacadas eventualmente por hongos e insectos
y descartarlas, quedando las semillas de
alta calidad germinativa para ponerlas a
disposición de los clientes agricultores.
Producción
en el campo: - Por qué hay necesidad de
plantas "macho" y "hembra"?
Para realizar la hibridación, es necesario
que granos de polen de los pendones
femeninos (inflorescencia masculina) de una
planta fertilicen las "mazorcas"
(inflorescencia femenina) de otra. Además,
para que ello ocurra, se debe sembrar en el
campo líneas elegidas como hembras separadas
de otras elegidas como machos. El maíz tiene
como característica la fertilización cruzada
y abierta, lo que hace necesario evitar que
las plantas elegidas como hembras se
autopolinicen. Para ello, se utiliza un
procedimiento llamado de castración, o
retirada de la espiga de la hembra antes de
la liberación de su polen. En las
fotografías más abajo se ven personas
justamente en esta actividad, donde en
promedio, dos personas por día castran una
hectárea, o en otras palabras, una persona
en un día de ocho horas de trabajo realiza
esta actividad en 0.5 hectáreas. Si se
cuentan las veces que esta operación se
realiza (se denomina "pasada"), se tiene un
promedio de cuatro a cinco pasadas diarias
por hectárea.
Estos valores pueden variar, pues dependen
de la habilidad de los trabajadores, de
ciertas características de la planta hembra,
y principalmente, si existe la utilización
de un equipamiento llamado "porta-hombres"
que apoya el trabajo manual.
Con esta operación bien realizada, se tiene
solamente las espigas de las líneas macho
liberando polen, ocurriendo la hibridación
en las hembras. Si se dejaran las hembras
autopolinizarse, sus semillas tenderían a
generar plantas con menor vigor, sucediendo
lo que técnicamente se llama "recuperación
de parentales originales", que generalmente
son menos productivos. Otra característica
de la producción de semillas híbridas es la
necesidad de que varias líneas de hembras
sean polinizadas por pocas líneas de machos.
La proporción de líneas hembra y macho
(relación F/M), en un campo de un
determinado híbrido, depende fuertemente de
la capacidad de polinización que las plantas
macho tienen. Esta capacidad es influenciada
por diversos factores, entre los que está la
relación de porte de las plantas macho y
hembra y la cantidad de polen producida por
los machos. Lógicamente se busca la mayor
proporción posible, es decir, más plantas
hembra que machos, pues las semillas serán
cosechadas solamente de las plantas hembras
que tengan las semillas híbridas. Las líneas
de machos serán muchas veces destruidas
después de la fertilización, con excepción
de algunos híbridos dobles.
Riego en campos semilleros, sus beneficios
En general, los campos de producción de
semillas son implantados en áreas bajo
riego. Se puede afirmar que uno de los
factores obvios es el de viabilizar la
producción en épocas donde normalmente no se
podrían producir semillas, en razón de la
falta de lluvias en volúmenes adecuados.
Otro hecho es que el riego es importante
para garantizar el éxito de un campo de
producción de semillas que tiene un valor
alto y no puede estar muy expuesto a riesgos
como la falta de agua en los momentos más
críticos del cultivo.
Además de ello, el riego facilita la siembra
de las líneas hembra y machos en momentos
diferentes, que eventualmente es necesarios,
considerando que son líneas genéticamente
diferentes y que pueden presentar ciclos
distintos. El parental que florece más tarde
debe ser sembrado primero para que haya
coincidencia de floración y exista
hibridación. Otros aspectos se refieren a
las labores culturales, como el abonado,
control de malezas (plantas dañinas),
control de plagas y también control de
enfermedades.
Semillas de alta calidad: Cómo alcanzar las metas
de alto poder germinativo?
Los cuidados en la recepción y beneficiado
de las semillas son fundamentales para
obtener semillas de alta calidad. Una vez
cosechadas, las semillas recibirán en las
UBSs, los cuidados necesarios para el
mantenimiento de su vida y de su poder
germinativo y vigor.
El desgranado de las mazorcas es un proceso
que además de generar pérdidas cuando se lo
realiza mecánicamente, puede causar serios
daños. El secado es otro factor importante
en el mantenimiento de la calidad
fisiológica, no debiendo exponer las
semillas a altas temperaturas al inicio de
este proceso, cuando ellas están todavía con
alta humedad, pudiendo ocasionar daños
irreparables. Durante la trilla,
pre-limpieza, clasificación y tratamiento de
las semillas, se debe estar siempre atento a
todos los puntos de impacto en las semillas.
El proceso de control de calidad también
cuenta con tecnologías modernas ligadas
principalmente al análisis de semillas. Se
utilizan equipos con lectura de imágenes,
apoyando en el proceso de clasificación, y
también metodologías de análisis,
automatización y controles estadísticos de
los procesos.
Sistema ISO 9001 y mejora continua
La certificación ISO 9001 tiene como una de
sus grandes ventajas el empadronamiento y el
seguimiento a procedimientos, además de la
mejora continua, donde se realizan
evaluaciones periódicas de la eficacia de
los procesos, involucrando aspectos técnicos
y humanos en lo que respecta a los
requerimientos de entrenamiento y
capacitación. Después de comentar sobre los
"cuellos de botella", inversiones, proceso y
producción de semillas de alta calidad
fisiológica, no se puede dejar de escribir
sobre las continuas evoluciones a través de
estrategias modernas de mejora de los
procesos en áreas agrícolas e industriales
con optimización de costos. Es el caso de
las metodologías "Seis Sigma" y "Lean",
consagradas en la industria automovilística
y que están comenzando a ser utilizadas más
recientemente en la industria de semillas.
Esas metodologías buscan la disminución de
defectos (o errores) y la menor variación de
los procesos así como la agilización y
optimización de flujos y la eliminación de
desperdicios, lo que puede ayudar a
enfrentar los desafíos del aumento de costos
del sector agrícola en general y propiciar
mayor calidad en las semillas.
La Biotecnología y la Ingeniería Genética son una
realidad para el maíz híbrido?
Existe mucha seguridad del éxito a largo
plazo de esta nueva tecnología; varios
investigadores también tienen esta
confianza, tomando como ejemplo comentarios
del comisionado de investigaciones
científicas de la Unión Europea, Philippe
Busquen, después de 15 años de
investigaciones que involucraron 400 equipos
de científicos en Europa. -"Los resultados
de las investigaciones y la creciente
experiencia práctica sirvieron de base para
políticas regulatorias y de gestión de
riesgos, además del excelente registro de
seguridad de los organismos genéticamente
modificados hasta hoy, contribuyendo a la
continuidad de la confianza pública en la
tecnología y en sus productos." (Fuente:
http://europa.eu.int/comm/research/quality-of-life/gmo/index.html
- 9/out/2001).
Resumen final
Esperamos haber contribuido a dejar más
clara la importancia del maíz híbrido, su
rol en la agricultura mundial y en nuestros
países, y que la producción de sus semillas
no puede ser resumida en pocas palabras,
como: sembrar, cosechar y envasar. Ella
involucra centenas o miles de personas y
procesos bien controlados en diferentes
áreas, desde la investigación, producción,
laboratorios, desarrollo de productos,
marketing, hasta la distribución, logística
y comercialización. La planificación de la
producción implica desafíos constantes y
hace que la industria semillera se aproxime
cada vez más a los mercados, sus tendencias
y al cliente, el agricultor. La producción
de semillas híbridas de maíz de alta calidad
genética y fisiológica involucra diversos
controles de los procesos de producción,
auxiliados por sistemas de empadronamiento,
como la ISO 9001.
Finalmente, esta alta calidad comienza a ser
definida en la correcta elección del área de
siembra de las líneas hembra y macho y
depende posteriormente del éxito de otros
diversos factores, como el despendoamiento,
riego y labores culturales en los momentos
apropiados, cosecha con humedad adecuada,
secado preservando el mejor vigor de las
semillas, y termina en el beneficiado al
disminuir los impactos mecánicos. También
cuenta con lo más moderno que está a
disposición del sector, como el uso de
satélites en la agricultura de precisión,
uso de marcadores moleculares auxiliando el
mejoramiento genético, híbridos transgénicos
para diferentes requerimientos y una aún
mayor investigación en nuevas tecnologías
para la optimización de las actividades en
el campo y en las UBSs. |